JP2017220864A - 撮像装置および撮像プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの意図に合ったピント範囲が得られるティルト量を短時間で算出する。【解決手段】撮像装置１００は、撮影レンズ４０５をティルトさせるティルト機構４１０を有するレンズユニット４００が一体に設けられた又は取り外し可能に装着される。該撮像装置は、被写体像を撮像するための撮像素子２２と、該撮像素子からの出力を用いて位相差検出方式の焦点検出を行うことによりデフォーカス量を算出する焦点検出手段２４，５０と、デフォーカス量を用いてティルト機構の目標ティルト量を算出するティルト量算出手段５０とを有する。ティルト量算出手段は、撮影範囲に含まれる複数の被写体領域に対してそれぞれ算出されたデフォーカス量と撮影レンズのレンズ情報とに基づいて、複数の被写体領域に対して撮影レンズのピントを合わせることが可能な目標ティルト量を算出する。【選択図】図２

Description

本発明は、ティルト撮影が可能な撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置や交換レンズには、本来は撮像面に対して直交する撮影レンズの光軸を意図的に傾けることでピントが合う被写体側の範囲（以下、ピント範囲という）を調節することが可能なティルト機構を有するものがある。ただし、ユーザ（撮影者）の意図に合ったピント範囲が得られるようにティルト機構のティルト量を調整するには熟練を要し、ティルト量を微調整しながらテスト撮影を繰り返す等の試行錯誤が必要である。

特許文献１には、ユーザがティルト撮影において２つの被写体にピントを合わせたい場合に正なティルト量を算出する方法が開示されている。具体的には、事前に撮影レンズの繰出し量を調整してそれぞれの被写体にピントを合わせて得られた２つの被写体距離と、撮像面上で結像する２つの被写体像間の距離と、撮影レンズの焦点距離とに基づいてティルト量を算出する。

特開２００６−０７８７５６号公報

しかしながら、特許文献１にて開示された方法では、ユーザが事前に２つの被写体に手動でピント合わせを行い、その都度、被写体の位置を撮像装置に入力する必要がある。このため、適正なティルト量を得るまでに多くの操作が必要であるとともに、時間がかかる。

本発明は、ユーザの意図に合ったピント範囲が得られるティルト量を短時間で簡単に算出することができるようにした撮像装置を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、撮影レンズをティルトさせるティルト機構を有するレンズユニットが一体に設けられた又は取り外し可能に装着される撮像装置である。該撮像装置は、被写体像を撮像するための撮像素子と、該撮像素子からの出力を用いて位相差検出方式の焦点検出を行うことによりデフォーカス量を算出する焦点検出手段と、デフォーカス量を用いてティルト機構の目標ティルト量を算出するティルト量算出手段とを有する。ティルト量算出手段は、撮影範囲に含まれる複数の被写体領域に対してそれぞれ算出されたデフォーカス量と撮影レンズのレンズ情報とに基づいて、複数の被写体領域に対して撮影レンズのピントを合わせることが可能な目標ティルト量を算出することを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としてのティルト量算出方法は、撮影レンズをティルトさせるティルト機構を有するレンズユニットが一体に設けられた又は取り外し可能に装着される撮像装置に適用される。該方法は、被写体像を撮像するための撮像素子からの出力を用いて位相差検出方式の焦点検出を行うことによりデフォーカス量を算出するステップと、デフォーカス量を用いてティルト機構の目標ティルト量を算出するティルト量算出ステップとを有する。そして、ティルト量算出ステップにおいて、撮影範囲に含まれる複数の被写体領域に対してそれぞれ算出されたデフォーカス量と撮影レンズのレンズ情報とに基づいて、複数の被写体領域に対して撮影レンズのピントを合わせることが可能な目標ティルト量を算出することを特徴とする。

本発明によれば、撮像面位相差検出方式で得られるデフォーカス量に基づいて複数の被写体領域に対してピントを合わせることが可能な目標ティルト量を算出する。このため、ユーザの意図に合ったピント範囲が得られる目標ティルト量を簡単かつ短時間で得ることができる。

本発明の実施例１である撮像装置の外観図。 実施例１の撮像装置の構成を示すブロック図。 実施例１の撮像装置において撮像面位相差ＡＦに用いる撮像素子の画素構成を示す図。 実施例１の撮像装置におけるティルト量表示処理を示すフローチャート。 実施例１の撮像装置における目標ピント面角度算出処理を示すフローチャート。 実施例１における目標ピント面角度を示す図。 実施例１における目標ピント面角度の算出方法を示す図。 実施例１における目標ティルト量の算出方法を示す図。 本発明の実施例２である撮像装置の構成を示すブロック図。 実施例２の撮像装置におけるティルト機構駆動処理を示すフローチャート。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１である撮像装置としてのデジタルカメラ１００の背面側からの外観を示す。表示部（表示手段）２８は、ＬＣＤパネル等により構成され、画像や各種撮影情報を表示する。

シャッターボタン６１は、撮影指示をカメラ１００に与えるユーザ（撮影者）により操作される。シャッターボタン６１の半押し操作によって後述するＡＥ、ＡＦ等の撮影準備動作の開始がカメラ１００に指示され、全押し操作によって記録用の撮像がカメラ１００に指示される。モード切替スイッチ（モードダイヤル）６０は、ユーザにより各種モードを切り替えるために操作される。

モード切替スイッチ６０により切り替え可能なモードには、静止画記録モード、動画記録モード、再生モード等がある。操作部７０は、ユーザからの各種操作を受け付ける各種スイッチ、ボタン、タッチパネル等の操作部材を含む。コントローラホイール７３は、操作部７０に含まれ、回転操作が可能な操作部材である。コントローラホイール７３が回転操作されると、その操作量に応じてパルス信号が発生する。このパルス信号は、後述するカメラ制御部５０によるカメラ１００の各種動作の制御に用いられる。７２は電源スイッチであり、電源のオンとオフを切り替えるためにユーザにより操作さる。

コネクタ１１２は、接続ケーブル１１１とカメラ１００とのコネクタである。記録媒体２００は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２００は、記録媒体スロット２０１に取り出し可能に格納される。記録媒体スロット２０１に格納された記録媒体２００は、カメラ１００との通信が可能となる。記録媒体スロット２０１の開口は蓋２０２によって開閉される。図には、蓋２０２を開いて記録媒体スロット２０１から記録媒体２００の一部が露出した状態を示している。カメラ１００の上部には、フラッシュ（照明装置）３００が設けられている。また、カメラ１００の前面には、交換レンズとしてのレンズユニット４００が取り外し可能に装着されている。

図２には、カメラ１００およびレンズユニット４００の内部構成を示している。なお、図２において、図１に示した構成要素には図１と同符号を付す。シャッタ１０１は、撮像素子２２に対する露光制御を行う。撮像素子２２は、レンズユニット４００内の撮影レンズ４０５により形成された被写体像（光学像）を光電変換する、すなわち撮像を行うＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成されている。撮影レンズ４０５は、フォーカスレンズ４０２、絞り４０３および不図示の変倍レンズ等を含む。撮像素子２２は、複数の画素のそれぞれに設けられたフォトダイオードにより光電変換を行って電荷を蓄積する。各フォトダイオードに蓄積された電荷は、カメラ制御部５０からのタイミング信号に基づいて蓄積電荷に応じた電圧を有する出力信号（アナログ信号）として撮像素子２２から順次読み出される。

撮像素子２２において、各画素は２つ（一対）のフォトダイオード（光電変換部）Ａ，Ｂとこれら対のフォトダイオードＡ，Ｂに対して設けられた１つのマイクロレンズとより構成されている。各画素において、入射する光をマイクロレンズで分割して対のフォトダイオードＡ，Ｂ上に対の光学像が形成される。そして、該対のフォーダイオードＡ，Ｂからの上記出力信号が、後述する撮像面位相差ＡＦに用いられる対のＡＦ用信号（Ａ信号およびＢ信号）として読み出される。また、各画素の対のフォトダイオードＡ，Ｂからの出力信号であるＡ信号とＢ信号を加算して読み出すことで、撮像用信号（Ａ＋Ｂ信号）が読み出されることになる。

撮像素子２２は、複数の画素から読み出した複数のＡ信号と複数のＢ信号をそれぞれ合成することで、撮像面位相差検出方式による焦点検出およびフォーカスレンズ４０２の位置制御に用いられる対の位相差像信号としてのＡ像信号とＢ像信号を生成して出力する。以下の説明において、撮像面位相差検出方式による焦点検出およびフォーカスレンズ４０２の位置制御をまとめて、撮像面位相差ＡＦという。また、撮像素子２２は、複数の画素のそれぞれから読み出したＡ＋Ｂ信号を合成することで撮像画像を生成するための撮像信号を生成する。

ここで、図３（ｂ）には、本実施例における撮像素子２２の画素構成の具体例を示している。上述したように、撮像面位相差ＡＦを行うために、複数の画素のそれぞれが２つのフォトダイオードＡ，Ｂを有する。一方、図３（ａ）には、撮像面位相差ＡＦに対応していない撮像素子の画素構成の具体例を示している。いずれの撮像素子も複数の画素がベイヤー配列に基づいて配列されている。Ｒは赤のカラーフィルタを、Ｂは青のカラーフィルタを、Ｇｒ，Ｇｂは緑のカラーフィルタを示している。撮像面位相差ＡＦに対応する図３（ｂ）に示す画素構成では、図３（ａ）に示した撮像面位相ＡＦに非対応の画素構成における１画素（実線で囲んで示す）に相当する画素内に、図の水平方向に２分割された２つのフォトダイオードＡ，Ｂが設けられている。

なお、図３（ｂ）に示した各画素におけるダイオードの分割は例に過ぎず、図の垂直方向に分割したり、水平および垂直方向に２分割ずつ（計４分割）したりしてもよい。また、同じ撮像素子内において互いに異なる分割方法で分割された複数種類の画素が含まれてもよい。

撮像素子２２から出力された撮像信号および対の位相差像信号はＡ／Ｄ変換器２３でデジタル信号に変換されて画像処理部２４に入力される。画像処理部２４は、Ａ／Ｄ変換器２３でデジタル変換された撮像信号に対して画素補間、リサイズ処理、色変換処理およびＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理等の画像処理を行って画像データを生成する。画像データは、メモリ制御部１５およびカメラ制御部５０に送られる。

また、画像処理部２４は、Ａ／Ｄ変換器２３でデジタル変換された対の位相差像信号に対して相関演算を行い、該対の位相差像信号の相関量を算出する。そして、相関量が最小となる、つまりは相関度が最も高くなる対の位相差像信号のずれ量である位相差を算出する。以下の説明では、この位相差を像ずれ量という。また、画像処理部２４は、算出した像ずれ量に対する信頼度も算出する。信頼度は、対の位相差像信号の一致度、相関量の変化の急峻度およびコントラスト等を用いて算出することができる。像ずれ量および信頼度の情報は、カメラ制御部５０に送られる。

カメラ制御部５０は、シャッターボタン６１の半押し操作に応じてＳＷ１信号を受けると、画像処理部２４からの画像データの輝度情報に基づいてＡＥ（自動露出）を行う。そして、該ＡＥの結果に応じてレンズユニット４００内のレンズ制御部４０１に絞り駆動命令を送信する。レンズ制御部４０１は、ＣＰＵ等により構成されている。絞り駆動命令を受信したレンズ制御部４０１は、撮影レンズ４０５内の絞り４０３を制御する。また、カメラ制御部５０は、ＡＥの結果に応じて、必要に応じてＥＦ（フラッシュプリ発光）を行う。

さらに、カメラ制御部５０は、画像処理部２４からの像ずれ量に基づいてデフォーカス量を演算し、該デフォーカス量の情報を含むフォーカス駆動命令をレンズ制御部４０１に送信する。フォーカス駆動命令を受けたレンズ制御部４０１は、該フォーカス駆動命令に示されたデフォーカス量に応じて撮影レンズ４０５内のフォーカスレンズ４０２を駆動してピント合わせを行う。このようにして、撮像面位相差ＡＦが行われる。なお、レンズ制御部４０１は、ユーザのズーム操作に応じて撮影レンズ４０５内の変倍レンズを駆動して焦点距離を変更する（変倍を行う）。画像処理部２４とカメラ制御部５０により、焦点検出手段が構成される。

画像処理部２４にて生成された画像データは、直接またはメモリ制御部１５を介してメモリ３２に保存される。メモリ３２は、記録用の画像データや表示部２８に表示される画像表示用の画像データを格納する。Ｄ／Ａ変換器１３は、メモリ３２に格納された画像表示用の画像データをアナログ信号に変換して表示部２８に供給してライブビュー画像を表示させる。これにより、表示部２８が電子ビューファインダとして機能する。

電気的に消去・記録が可能な不揮発性メモリ５６は、フラッシュＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ等により構成され、カメラ制御部５０の動作用の定数やコンピュータプログラム等を記憶する。

カメラ制御部５０は、不揮発性メモリ５６に記録されたコンピュータプログラムを実行することで、上述したＡＥ、ＥＦおよび撮像面位相差ＡＦを行うほか、カメラ１００全体の動作を制御する。システムメモリ５２は、ＲＡＭ等により構成され、カメラ制御部５０の動作用の変数を保持したり、不揮発性メモリ５６から読み出したコンピュータプログラムを展開して保持したりする。また、カメラ制御部５０は、メモリ３２、Ｄ／Ａ変換器１３および表示部２８等を制御することにより画像表示制御も行う。

また、カメラ制御部５０は、シャッターボタン６１の全押し操作に応じてＳＷ２信号を受けると、撮像素子２２からの信号読み出しから記録媒体２００に記録用画像データを書き込むまでの一連の撮像処理を行う。システムタイマー５３は、各種制御に用いられる時間を計測したり時刻をカウントしたりする。

電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また、電源制御部８０は、その検出結果とカメラ制御部５０からの指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体２００を含む各部に供給する。電源部３０は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなる。記録媒体Ｉ/Ｆ１８は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００とのインターフェースである。

通信部５４は、無線または有線ケーブルを介して外部との間で映像信号や音声信号等の送受信を行う。通信部５４は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットとも接続可能である。

姿勢検出部５５は、カメラ１００の重力方向に対する姿勢を検出する。カメラ制御部５０は、姿勢検出部５５で検出された姿勢に基づいて、撮像により取得された画像データがカメラ１００を正位置（横）に構えての撮像により取得された画像データかカメラ１００を縦位置に構えての撮像により取得された画像データなのかを判別する。カメラ制御部５０は、検出された姿勢に対応する向き情報を画像データに付加したり、向き情報に応じて画像データを回転させて記録したりすることができる。姿勢検出部５５としては、加速度センサやジャイロセンサ等を用いることができる。

フラッシュ３００は、カメラ１００に着脱可能に装着される。フラッシュ３００内の発光部３０４は、フラッシュ光を発光する光源と該光源を点灯させる電気回路等を含む。フラッシュ制御部３０１は、ＣＰＵ等により構成され、カメラ制御部５０からＩ／Ｆ３３を介して入力される指示に応じて、発光部３０４の発光量、発光時間、発光照射角等の制御を行う。

レンズユニット４００は、撮像素子２２の撮像面に対する撮影レンズ４０５の光軸の角度（以下、ティルト量という）を変化させることができるティルト機構４１０を備えている。撮影レンズ４０５の光軸が撮像面に対して直交する状態でのティルト量を０とし、そこからティルト量を変化させると、被写体側において撮影レンズ４０５のピントが合う面（以下、ピント面という）が撮像面に対して非平行となる。この結果、撮影範囲（画角）に含まれる被写体側の範囲であって撮影レンズ４０５のピントが合う範囲（以下、ピント範囲という）が変化する。つまり、ユーザはティルト量を変更することで、調節前のピント範囲を、ユーザが意図するピント範囲に調節することができる。レンズ制御部４０１は、ティルト機構４１０のティルト量や撮影レンズ４０５の焦点距離、合焦距離（言い換えれば被写体距離）および像倍率等を含む撮影レンズ４０５に関する情報（以下、レンズ情報という）をカメラ制御部５０に送信する。カメラ制御部５０は、Ｉ／Ｆ３４を介してレンズ情報を受信する。

次に、図４のフローチャートを用いて、カメラ制御部５０が行う、ユーザが意図するピント範囲を得るための目標ティルト量を算出して表示するティルト量表示処理（ティルト量算出方法）について説明する。カメラ制御部５０は、不揮発性メモリ５６に格納されてシステムメモリ５２に展開されたコンピュータプログラムである撮像プログラムに従って本処理を実行する。また、この表示処理は、ユーザによるティルト量表示指示に応じて実行される。

まずステップＳ４００では、カメラ制御部５０は、レンズユニット４００のティルト機構４１０の現在のティルト量（実ティルト量）が０、すなわち撮影レンズ４０５の光軸が撮像面に対して直交する状態であるか否かを判定する。カメラ制御部５０は、現在のティルト量が０である場合はステップＳ４０１に進み、現在のティルト量が０でない場合はステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０１では、カメラ制御部５０は、図６に示すように、現在のティルト量０でのピント面Ｐ_１に対するユーザが意図する目標ピント面Ｐ_２の角度（以下、目標ピント面角度という）θ_１を算出する。この目標ピント面角度算出処理の詳細については後述する。カメラ制御部５０は、算出した目標ピント面角度θ_１をメモリ３２に格納する。

次にステップＳ４０２では、カメラ制御部５０は、ステップＳ４０１で算出した目標ピント面角度θ_１に基づいて、図８に示すように、ティルト機構４１０のティルト操作によって現在のピント面を目標ピント面に一致させるための目標ティルト量θ_２を算出する。この目標ティルト量算出処理の詳細については後述する。カメラ制御部５０は、算出した目標ティルト量θ_２をメモリ３２に格納する。カメラ制御部５０は、ティルト量算出手段としてこのティルト量算出ステップでの処理を行う。

次にステップＳ４０３では、カメラ制御部５０は、ステップＳ４０２で算出した目標ティルト量を表示部２８に表示する。そして、ステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０４では、カメラ制御部５０は、ティルト機構４１０の現在のティルト量を表示部２８に表示する。これにより、ティルト量表示処理が完了する。

このように本実施例では、ティルト機構４１０の実ティルト量が０である場合は目標ティルト量が算出されて実ティルト量とともに表示部２８に表示される。一方、ティルト機構４１０の実ティルト量が０でない場合は、目標ティルト量は算出されず（すなわち実ティルト量が０のときに算出された目標ティルト量の表示が維持され）、実ティルト量の表示のみが更新される。このため、ユーザは、表示された実ティルト量が目標ティルト量に一致するようにティルト機構４１０をティルト操作するだけで、ティルト機構４１０をユーザが意図するピント範囲が得られるティルト量に設定することができる。

次に、図５のフローチャートを用いて、カメラ制御部５０が図４のステップＳ４０１で行う目標ピント面角度算出処理について説明する。ここでは、ティルト量が０であるときのピント面（図６のＰ_１）に対する目標ピント面（図６のＰ_２）の角度である目標ピント面角度（図６のθ_１）を算出する場合について説明する。

まずステップＳ５００では、カメラ制御部５０は、画像処理部２４に撮影範囲内に設定された複数の焦点検出領域において対の位相差像信号の像ずれ量を算出させる。そして、カメラ制御部５０は、画像処理部２４から受け取った像ずれ量から該複数の焦点検出領域のそれぞれでのデフォーカス量を算出する。このようにカメラ制御部５０は、撮影範囲内の複数の焦点検出領域において、つまりは複数の焦点検出領域のそれぞれに含まれる被写体側の領域である複数の被写体領域に対して撮像面位相差検出方式による焦点検出を行う。

また、カメラ制御部５０は、画像処理部２４から上記複数の焦点検出領域で得られた像ずれ量のそれぞれに対する信頼度の情報も取得する。カメラ制御部５０は、算出したデフォーカス量をメモリ３２に格納する。なお、ユーザが意図するピント範囲やデフォーカス量が算出される焦点検出領域は、操作部７０のタッチパネル等を用いてユーザが事前に指定してもよいし、画像処理部２４が生成した画像データから被写体を検出して自動的に指定するようにしてもよい。

次にステップＳ５０１では、カメラ制御部５０は、ステップ５００で各焦点検出領域において算出したデフォーカス量、各焦点検出領域の位置およびレンズ制御部４０１から受信したレンズ情報に基づいて、焦点検出領域ごとに目標ピント面角度θ_１を算出する。１つの焦点検出領域での目標ピント面角度θ_１は、図７に示すように、ティルト量０でのピント面Ｐ_１から該焦点検出領域に含まれるピント合わせ対象の被写体領域（目標被写体）までの距離Ｄ_１と光軸Ｌから該目標被写体までの距離Ｙを用いて式（１）により算出できる。

カメラ制御部５０は、ピント面Ｐ_１から目標被写体までの距離Ｄ_１を、ステップＳ５００で算出したデフォーカス量から算出する。また、光軸Ｌから目標被写体までの距離Ｙを、撮像面（撮像素子２２）上における光軸Ｌから目標被写体に対応する焦点検出領域までの距離とレンズ情報に含まれる像倍率の情報とを用いて算出する。レンズ情報はレンズユニット４００がカメラ１００に装着された時点からレンズ制御部４０１からカメラ制御部５０に常時送信され、カメラ制御部５０は常に最新のレンズ情報をメモリ３２に格納して該メモリ３２から読み出す。

そして、カメラ制御部５０は、上記複数の焦点検出領域のそれぞれに対して算出した目標ピント面角度θ_１の平均値を算出し、該平均値を最終的な目標ピント面角度θ_１として設定する。平均値としての目標ピント面角度θ_１を用いることで、複数の焦点検出領域において、つまりは複数の被写体領域に対して撮影レンズ４０５のピントを合わせることが可能な目標ティルト量を算出することができる。ここにいうピントが合うとは、必ずしもベストピント状態である必要はなく、ピントが合っているとみなせる許容範囲内に入っていればよい。また、平均値に変えて、最頻値や中央値等の代表値を最終的な目標ピント面角度θ_１として設定してもよい。

さらに、複数の焦点検出領域のうち、像ずれ量（つまりはデフォーカス量）に対する信頼度が閾値より高い焦点検出領域に対して算出された目標ピント面角度θ_１のみを選択して用いて最終的な目標ピント面角度θ_１を算出してもよい。これにより、信頼度が低いデフォーカス量を用いて算出された目標ピント面角度θ_１の影響を受けることなく、より正確な最終的な目標ピント面角度θ_１を算出することができる。

なお、ここで説明した最終的な目標ピント面角度θ_１の算出方法は例にすぎず、他の方法で算出してもよい。

次に、図４のステップＳ４０２でカメラ制御部５０が行う目標ティルト量算出処理について説明する。カメラ制御部５０は、シャインプルーフの原理に基づいて、ティルト機構４１０のティルト操作により現在のピント面を目標ピント面に一致させるための目標ティルト量θ_２を算出する。具体的には、図８に示すように、上述した目標ピント面角度算出処理にて算出した最終的な目標ピント面角度θ_１と、ティルト機構４１０のティルト量０でのピント面Ｐ_１までの距離Ｄ_２と_、撮像面と撮影レンズ４０５の主点との間の距離Ｄ_３とを用いる。そして、式（２）により目標ティルト量θ_２を算出する。

カメラ制御部５０は、距離Ｄ_２と距離Ｄ_３をレンズ情報に含まれる被写体距離と焦点距離の情報を用いて算出する。

なお、ここで説明した目標ティルト量θ_２の算出方法は例にすぎず、他の方法で算出してもよい。

このように、カメラ制御部５０は、撮影範囲のうち複数の焦点検出領域にて算出されたデフォーカス量と撮影レンズ４０５のレンズ情報とに基づいて、該複数の焦点検出領域において撮影レンズ４０５のピントを合わせることが可能な目標ティルト量θ_２を算出する。ティルト機構４１０のティルト量がこの目標ティルト量θ_２に設定された状態で、ユーザによるマニュアルフォーカスが行われる。これにより、撮影範囲の全体（少なくとも複数の焦点検出領域に含まれる複数の被写体領域）に撮影レンズ４０５のピントを合わせることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、ユーザの意図に合ったピント範囲が得られる目標ティルト量を簡単かつ短時間で算出および表示することができる。

次に、本発明の実施例２について説明する。図９には、本実施例のカメラ１００および交換レンズとしてのレンズユニット４００′の内部構成を示している。本実施例において、カメラ１００の構成は図２に示した実施例１のカメラ１００と同じであり、レンズユニット４００′はティルト機構４１０をアクチュエータにより駆動するティルト駆動部（駆動手段）４２０を備えている。本実施例において、実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付して説明に代える。

図１０のフローチャートを用いて、カメラ制御部５０が行うティルト駆動処理について説明する。このティルト駆動処理には、実施例１において図４を用いて説明したティルト量表示処理も含まれている。カメラ制御部５０は、不揮発性メモリ５６に格納されてシステムメモリ５２に展開されたコンピュータプログラムである撮像プログラムに従って本処理を実行する。また、このティルト駆動処理は、ユーザによるティルト駆動指示に応じて実行される。

まずステップＳ６００では、カメラ制御部５０は、レンズユニット４００のティルト機構４１０の現在のティルト量（実ティルト量）が０、すなわち撮影レンズ４０５の光軸が撮像面に対して直交する状態であるか否かを判定する。カメラ制御部５０は、現在のティルト量が０である場合はステップＳ６０２に進み、現在のティルト量が０でない場合はステップＳ６０１に進む。

ステップＳ６０１では、カメラ制御部５０は、レンズ制御部４０１を通じてティルト駆動部４２０を制御して、ティルト量が０となるようにティルト機構４１０を駆動させる。そして、ステップＳ６０２に進む。

ステップＳ６０２では、カメラ制御部５０は、実施例１（図４）のステップＳ４０１と同様に、現在のティルト量０でのピント面Ｐ_１に対するユーザが意図する目標ピント面Ｐ_２の角度である目標ピント面角度θ_１を算出する目標ピント面角度算出処理を行う。カメラ制御部５０は、算出した目標ピント面角度θ_１をメモリ３２に格納する。

次にステップＳ６０３では、カメラ制御部５０は、ステップＳ６０２で算出した目標ピント面角度θ_１に基づいて、ティルト機構４１０の駆動によって現在のピント面を目標ピント面に一致させるための目標ティルト量θ_２を算出する目標ティルト量算出処理を行う。目標ティルト量算出処理の具体的な内容は、実施例１（図４）のステップＳ４０２と同様である。カメラ制御部５０は、算出した目標ティルト量θ_２をメモリ３２に格納する。

次にステップＳ６０４では、カメラ制御部５０は、ティルト駆動部４２０を制御して、実ティルト量がステップＳ６０３で算出した目標ティルト量θ_２に一致するようにティルト機構４１０を駆動させる。

続いてステップＳ６０５では、カメラ制御部５０は、ティルト機構４１０の現在のティルト量（＝目標ティルト量）を表示部２８に表示する。これにより、ティルト駆動処理が終了する。

このように本実施例では、ティルト機構４１０のティルト量がユーザの意図に合ったピント範囲が得られるように自動的に調整される。したがって、ユーザがティルト機構４１０をティルト操作することなく、所望のピント範囲が得られるティルト量が設定される。

各実施例では、ピントを合わせたい複数の被写体領域に対して撮像面位相差検出方式の焦点検出により得られたデフォーカス量を用いて、ユーザの意図に合ったピント範囲が得られるティルト機構の目標ティルト量を算出する。このため、ユーザは、簡単かつ短時間で適正なティルト量に調節されたレンズユニットを通した撮像を行うことができる。

なお、各実施例ではレンズユニット４００がティルト機構を有する交換レンズであり、カメラ１００がレンズ交換型撮像装置である場合について説明した。しかし、本発明の他の実施例には、レンズユニット４００がティルト機構を有するレンズ鏡筒であり、カメラ１００が該レンズ鏡筒を一体に備えるレンズ一体型撮像装置である場合も含まれる。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１００ デジタルカメラ
４００ レンズユニット
２２ 撮像素子
２４ 画像処理部
５０ カメラ制御部

Claims (7)

1. 撮影レンズをティルトさせるティルト機構を有するレンズユニットが一体に設けられた又は取り外し可能に装着される撮像装置であって、
   被写体像を撮像するための撮像素子と、
   該撮像素子からの出力を用いて位相差検出方式の焦点検出を行うことによりデフォーカス量を算出する焦点検出手段と、
   前記デフォーカス量を用いて前記ティルト機構の目標ティルト量を算出するティルト量算出手段とを有し、
   前記ティルト量算出手段は、撮影範囲に含まれる複数の被写体領域に対してそれぞれ算出された前記デフォーカス量と前記撮影レンズのレンズ情報とに基づいて、前記複数の被写体領域に対して前記撮影レンズのピントを合わせることが可能な前記目標ティルト量を算出することを特徴とする撮像装置。
2. 前記レンズ情報は、焦点距離、被写体距離および像倍率が含まれることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記目標ティルト量と前記ティルト機構の実ティルト量とを表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記ティルト機構の実ティルト量が前記目標ティルト量になるように前記ティルト機構を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記ティルト量算出手段は、前記ティルト機構が前記撮影レンズの光軸を前記撮像素子の撮像面に対して直交させている状態において前記目標ティルト量を算出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記ティルト量算出手段は、前記デフォーカス量に対する信頼度を示す情報に基づいて、前記目標ティルト量の算出に用いる前記デフォーカス量を選択することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 撮影レンズをティルトさせるティルト機構を有するレンズユニットが一体に設けられた又は取り外し可能に装着される撮像装置のティルト量算出方法であって、
   被写体像を撮像するための撮像素子からの出力を用いて位相差検出方式の焦点検出を行うことによりデフォーカス量を算出するステップと、
   前記デフォーカス量を用いて前記ティルト機構の目標ティルト量を算出するティルト量算出ステップとを有し、
   前記ティルト量算出ステップにおいて、撮影範囲に含まれる複数の被写体領域に対してそれぞれ算出された前記デフォーカス量と前記撮影レンズのレンズ情報とに基づいて、前記複数の被写体領域に対して前記撮影レンズのピントを合わせることが可能な前記目標ティルト量を算出することを特徴とする撮像装置のティルト量算出方法。